You need JavaScript to view this

The Time Analysis and Frequency Distribution of Caesium-137 Fall-Out in Muscle Samples; Analyse en Fonction du Temps et Distribution des Frequences de Cesium 137 du aux Retombees de Cesium 137 Contenues dans des Echantillons de Tissu Musculaire; 0410 041d 0414 ; Analisis Temporal y Distribucion de Frecuencias del Cesio-137 Procedente de la Precipitacion Radiactiva en Muestras de Tejido Muscular

Conference:

Abstract

For low concentrations of artificial radioactivity in the body, detrimental effect will be most likely in that fraction of the population having many times the average amount. A meaningful evaluation of the nuclear fall-out hazard can only be made if the frequency distribution of radioactivity in the population is known. Attempts to determine the shape of the distribution curve from Kulp's data on strontium-90 concentration in children's bones have met limited success because of the small sample size and lack of strontium-90-calcium equilibrium in bone. To overcome these limitations, we have measured the caesium-137 content in approximately 900 muscle samples. These tissue samples were removed during post-mortem operations from January 1959 to August 1963. The use of caesium-137 as a fission product monitor assures that all members of the group, regardless of their age, were essentially in equilibrium with the radioactive environment at the time of death. The period of investigation coincides with the first weapon test moratorium and the resumption of large- scale testing in the fall of 1961. Average caesium-137 in the samples was relatively constant throughout 1959, decreased a factor of two during 1960, and remained relatively stable until the early summer of 1962. Since mid-1962 the  More>>
Authors:
Ellett, W. H.; Brownell, G. L [1] 
  1. Physics Research Laboratory, Massachusetts General Hospital, Boston 14, MA (United States)
Publication Date:
Nov 15, 1964
Product Type:
Conference
Report Number:
IAEA-SM-52/64
Resource Relation:
Conference: Symposium on the Assessment of Radioactive Body Burdens, Heidelberg (Germany), 11-16 May 1964; Other Information: 19 refs., 3 tabs., 3 figs.; Related Information: In: Assessment of Radioactivity in Man. Vol. II. Proceedings of the Symposium on the Assessment of Radioactive Body Burdens| 671 p.
Subject:
63 RADIATION, THERMAL, AND OTHER ENVIRONMENTAL POLLUTANT EFFECTS ON LIVING ORGANISMS AND BIOLOGICAL MATERIALS; CESIUM; CESIUM 137; CHILDREN; CONCENTRATION RATIO; DOSE COMMITMENTS; FALLOUT DEPOSITS; POLYNOMIALS; RADIOACTIVITY; RADIONUCLIDE KINETICS; SKELETON; STRONTIUM 90; TISSUE DISTRIBUTION
OSTI ID:
22200048
Research Organizations:
International Atomic Energy Agency, Vienna (Austria); International Labour Organisation, Geneva (Switzerland); World Health Organization, Geneva (Switzerland)
Country of Origin:
IAEA
Language:
English
Contract Number:
Grant Rad C-2187; AM 05423-03
Other Identifying Numbers:
Other: ISSN 0074-1884; TRN: XA13M3254020871
Submitting Site:
INIS
Size:
page(s) 155-166
Announcement Date:
Feb 27, 2014

Conference:

Citation Formats

Ellett, W. H., and Brownell, G. L. The Time Analysis and Frequency Distribution of Caesium-137 Fall-Out in Muscle Samples; Analyse en Fonction du Temps et Distribution des Frequences de Cesium 137 du aux Retombees de Cesium 137 Contenues dans des Echantillons de Tissu Musculaire; 0410 041d 0414 ; Analisis Temporal y Distribucion de Frecuencias del Cesio-137 Procedente de la Precipitacion Radiactiva en Muestras de Tejido Muscular. IAEA: N. p., 1964. Web.
Ellett, W. H., & Brownell, G. L. The Time Analysis and Frequency Distribution of Caesium-137 Fall-Out in Muscle Samples; Analyse en Fonction du Temps et Distribution des Frequences de Cesium 137 du aux Retombees de Cesium 137 Contenues dans des Echantillons de Tissu Musculaire; 0410 041d 0414 ; Analisis Temporal y Distribucion de Frecuencias del Cesio-137 Procedente de la Precipitacion Radiactiva en Muestras de Tejido Muscular. IAEA.
Ellett, W. H., and Brownell, G. L. 1964. "The Time Analysis and Frequency Distribution of Caesium-137 Fall-Out in Muscle Samples; Analyse en Fonction du Temps et Distribution des Frequences de Cesium 137 du aux Retombees de Cesium 137 Contenues dans des Echantillons de Tissu Musculaire; 0410 041d 0414 ; Analisis Temporal y Distribucion de Frecuencias del Cesio-137 Procedente de la Precipitacion Radiactiva en Muestras de Tejido Muscular." IAEA.
@misc{etde_22200048,
title = {The Time Analysis and Frequency Distribution of Caesium-137 Fall-Out in Muscle Samples; Analyse en Fonction du Temps et Distribution des Frequences de Cesium 137 du aux Retombees de Cesium 137 Contenues dans des Echantillons de Tissu Musculaire; 0410 041d 0414 ; Analisis Temporal y Distribucion de Frecuencias del Cesio-137 Procedente de la Precipitacion Radiactiva en Muestras de Tejido Muscular}
author = {Ellett, W. H., and Brownell, G. L}
abstractNote = {For low concentrations of artificial radioactivity in the body, detrimental effect will be most likely in that fraction of the population having many times the average amount. A meaningful evaluation of the nuclear fall-out hazard can only be made if the frequency distribution of radioactivity in the population is known. Attempts to determine the shape of the distribution curve from Kulp's data on strontium-90 concentration in children's bones have met limited success because of the small sample size and lack of strontium-90-calcium equilibrium in bone. To overcome these limitations, we have measured the caesium-137 content in approximately 900 muscle samples. These tissue samples were removed during post-mortem operations from January 1959 to August 1963. The use of caesium-137 as a fission product monitor assures that all members of the group, regardless of their age, were essentially in equilibrium with the radioactive environment at the time of death. The period of investigation coincides with the first weapon test moratorium and the resumption of large- scale testing in the fall of 1961. Average caesium-137 in the samples was relatively constant throughout 1959, decreased a factor of two during 1960, and remained relatively stable until the early summer of 1962. Since mid-1962 the average level of caesium-137 radioactivity in the sample population has steadily increased and was four times greater than the 1962 minimum by the summer of 1963. Time-independent histograms of the data have been assembled by fitting a polynomial to the raw data (sample radioactivity as a function of data of death). This pooled data has been tested statistically against normal, log-normal, and gamma frequency distributions. Results indicate that the experimental distribution is definitely not Gaussian and is best fitted by a gamma distribution. By using the empirically derived gamma distribution it is possible to predict the fraction of the population having N times the average activity for any level of fall-out. We have tested this model for the fourfold increase in activity since mid-1962 and have found it to predict accurately the present distribution of caesium-137 radioactivity between individual members of the sample population. (author) [French] Les faibles concentrations de radioactivite artificielle dans l'organisme risquent d'avoir des effets nuisibles dans une population surtout pour les individus chez qui cette concentration atteint une valeur plusieurs fois superieure a la moyenne. On ne peut estimer valablement les dangers dus aux retombees radioactives que si l'on connait la loi de frequence de la radioactivite dans la population. Les tentatives faites pour determiner la forme de la courbe de frequence a partir des donnees de Kulp sur la concentration du strontium 90 dans les tissus osseux d'enfants n'ont abouti qu'a des resultats limites en laison de la petite taille de'l'echantillon et de l'absence d'equilibre entre le strontium 90 et le calcium dans ces tissus. Pour y remedier, les auteurs ont dose le cesium 137 d'environ 900 echantillons de tissus musculaires. Ces echantillons avaient ete preleves a l'occasion d'autopsies pratiquees entre janvier 1959 et aout 1963. En utilisant le cesium 137 comme indicateur des produits de fission, on s'assure que tous les individus du'groupe, quel que fut leur age, etaient essentiellement en equilibre avec la radioactivite ambiante au moment de leur deces. L'enquete a ete faite pendant la periode correspondant a la premiere interruption des essais d'engins nucleaires et a la reprise en grand de ces essais a l'automne 1961. La teneur moyenne en cesium 137 des echantillons de tissus musculaires est restee relativement constante durant toute l'annee 1959, puis a diminue d'un facteur de deux en 1960 et est demeuree relativement stable jusqu'au debut de l'ete 1962. A partir de juillet 1962, le niveau moyen de la radioactivite due au cesium 137 dans la population d'echantillons a continuellement augmente et, en ete 1963, a atteint le quadruple du niveau minimum de 1962. On a etabli des histogrammes independants du temps en ajustant un polynome aux donnees brutes (radioactivite des echantillons en fonction de la date du deces). On a compare statistiquement les donnees ainsi ajustees a une distribution suivant la loi de Laplace-Gauss, a une distribution suivant la loi de Galton et a une distribution gamma. Les resultats indiquent que la distribution experimentale ne suit absolument pas la loi de Laplace-Gauss et qu'elle correspond le mieux a une distribution gamma. En utilisant la distribution gamma deduite empiriquement, on peut prevoir, pour n'importe quelle valeur de la retombee, quelle fraction de la population aura une charge corporelle egale a N fois la valeur moyenne. Les auteurs ont verifie ce modele pour l'augmentation quadruple de l'activite qui s'est produite depuis 1962 et ils ont constate qu'il permettait de prevoir avec precision la distribution actuelle de la radioactivite due au cesium 137 entre les differents membres de la population d'echantillons. (author) [Spanish] Cuando las concentraciones de radiactividad artificial en el cuerpo son bajas, el efecto perjudicial recaera sin duda en aquella parte de la poblacion en la cual la concentracion representa un multiplo del termino medio. Solamente puede evaluarse adecuadamente el riesgo que entranadla precipitacion radiactiva si se conoce la distribucion de frecuencias de la radiactividad en la poblacion. Los intentos para determinar la forma de la curva de distribucion, a partir de los datos de Kulo -sobre ia concentracion del estroncio-90 en los huesos de los ninos no han tenido mucho exito debido al reducido tamaflo de las muestras y a la falta de equilibrio en el hueso entre el estroncio-90 y el calcio. Para superar estas limitaciones, los autores han medido el contenido en cesio-137 de unas 900 muestras en musculos que fueron obtenidas en intervenciones post mortem entre enero de 1959 y agosto de 1963. El empleo del cesio-137 como monitor de los productos de fision aseguro que todos los componentes del grupo, sea cual fuese su edad, estuvieran esencialmente en equilibrio con el ambiente radiactivo que les rodeaba al tiempo de su muerte. El periodo de investigacion coincide con la primera moratoria en los ensayos de armas nucleares y la reanudacion de los mismos en gran escala durante el otofio de 1961. La concentracion media de cesio-137 en las muestras permanecio relativamente constante a lo largo de 1959, disminuyo a la mitad durante 1960 y se mantuvo bastante estable hasta principios del verano de 1962. Desde mediados de este ano, el nivel medio de la radiactividad debida al cesio-137 en la poblacion testigo aumento constantemente y era, en el verano de 1963, cuatro veces mayor que el minimo de 1962. Los histogramss de los datos, tomados con independencia del tiempo, se relacionaron entre sf mediante adecuacion de un polinomio a los datos iniciales (radiactividad de la'muestra en funcion de la fecha de la muerte). Los datos asi ponderados se comprobaron estadisticamente frente a distribuciones de frecuencia normal, logaritmica y gamma, indicando los resultados que la distribucion experimental no es ciertamente gaussiana, sino que se acomoda mejor a una distribucion gamma. Empleando esta distribucion gamma empiricamente deducida, es posible anticipar que fraccion de la poblacion tendra N veces el promedio de actividad para cualquier nivel de precipitacion radiactiva. Los autores han utilizado este modelo para explicar la cuadruplicacion de actividad registrada desde mediados del ano 1962 y comprobado que predice con exactitud la distribucion actual de la radiactividad debida al cesio-137 entre los individuos de la poblacion testigo. (author) [Russian] Pri nizkih koncentracijah iskustvennoj radioaktivnosti v organizme vrednye dlja zdorov'ja jeffekty, po vsej verojatnosti, mozhno obnaruzhit' u toj chasti naselenija, u-kotoroj kolichestvo radioaktivnosti vo mnogo raz prevyshaet srednij uroven'. Dostovernaja ocenka opasnosti ot vypadenija radioaktivnyh osadkov mozhet byt' sdelana tol'ko togda, kogda izvestna chastota raspredelenija radioaktivnosti u naselenija. Popytki opredelit' formu krivoj raspredelenija iz dannyh Kal'pa po koncentracii stroncija-90 v kostjah u detej imeli ogranichennyj uspeh iz-za malogo razmera obrazca i otsutstvija ravnovesija stroncij-90-kalij v kosti. Dlja preodolenija jetih nedostatkov avtory izmerjali soderzhanie cejeija-137 priblizitel'no v 900 obrazcah myshc. Obrazcy tkanej byli vzjaty vo vremja vskrytija trupov s janvarja 1959 po avgust 1963 goda. Ispol'zovanie cezija-137 v kachestve indikatora produktov delenija pokazyvaet, chto vse chleny gruppy, nezavisimo ot ih vozrasta, nahodjatsja v ravnovesii s radioaktivnoj sredoj vo vremja smerti. Period issledovanija sovpal so vremenem pervogo moratorija na ispytanija jadernogo oruzhija i vozobnovlenija ispytanij v bol'shom masshtabe osen'ju 1961 goda. Srednee soderzhanie cezija-137 v obrazcah bylo sravnitel'no postojannym na protjazhenii 1959 goda, ono sokratilos' na dcr porjadka v 1960 godu i ostavalos' sravnitel'no ustojchivym do nachala leta 1962 goda. S serediny 1962 goda srednij uroven' radioaktivnosti cejeija-137 v obrazcah, vzjatyh u naselenija, nepreryvno uvelichivalsja i k letu 1963 goda byl v chetyre raza vyshe minimuma 1962 goda. Byli sostavleny nezavisimye ot vremeni gistogrammy dannyh putem podborki mnogochlenov k priblizitel'nym dannym (obrazec radioaktivnosti kak funkcija daty smerti). Jeti sobrannye vmeste dannye proverjalis' statisticheski pri sravnenii s normal'noj, lognormal'noj i gamma-chastotoj raspredelenija. Rezul'taty pokazyvajut, chto jeksperimental'noe raspredelenie otnjud' ne javljaetsja gaussianom i bolee vsego soglasuetsja s gamma-raspredeleniem. S pomoshh'ju jeksperimental'no poluchennogo gamma-raspredelenija mozhno opredelit' tu chast' naselenija, kotoraja imeet v N chislo raz bol'shuju radioaktivnost', chem srednjaja aktivnost' dlja ljubogo urovnja radioaktivnyh osadkov. Avtory ispytali jetu model' pri chetyrehkratnom uvelichenii aktivnosti s serediny 1962 goda i obnaruzhili, chto mozhno tochno predskazat' sushhestvujushhee raspredelenie radioaktivnosti cezija-137 mezhdu otdel'nymi obrazcami, vzjatymi u naselenija. (author)}
place = {IAEA}
year = {1964}
month = {Nov}
}